Водо станции устройство. Принцип работы насосной станции. Назначение и принцип работы

Такая ответственная процедура, как подключение насосной станции, может выполняться по различным схемам, что позволяет откачивать жидкую среду из разных источников водоснабжения. Выбор конкретной схемы подключения определяется такими факторами, как используемый источник водоснабжения; количество точек водозабора; число и тип бытовых приборов, для функционирования которых нужна вода; количество проживающих в доме людей; наличие садового участка (а значит, и растений, нуждающихся в поливе). После анализа всех перечисленных факторов можно выбрать конкретную модель и приступить к подключению насосной станции по определенной схеме.

Что собой представляет и из чего состоит насосная станция

Насосная станция – это комплекс оборудования и технических средств, предназначенный для подачи, а также для дальнейшей транспортировки по трубопроводу жидкой среды. В роли источника водоснабжения, к которому подключается такая установка, обычно выступает скважина (или колодец). Установка насосной станции на даче или в частном доме позволяет обеспечить себя требуемым количеством воды как для повседневных нужд, так и для полива огорода.

На современном рынке можно обнаружить множество насосных станций разнообразных типов и моделей. Именно поэтому важно знать, как выбрать устройство для решения определенных задач, а также как установить насосную станцию в соответствии с выбранной схемой, чтобы такое оборудование работало с максимальной эффективностью.

Насосные станции, если сравнивать их с отдельно взятым водяным насосом, обеспечивают работу оборудования в более щадящем режиме, что значительно продлевает его эксплуатационный срок. Чтобы понять, как работают такие установки, следует сначала разобраться с тем, из каких конструктивных элементов они состоят.

Итак, основными конструктивными узлами насосных станций, используемых как для оснащения производственных предприятий, так и для решения бытовых задач, являются:

• насос, в задачу которого входит откачивание воды (в преимущественном большинстве случаев насосные станции оснащаются насосами поверхностного типа);
• гидроаккумулятор, представляющий собой емкость, внутренняя часть которого оснащена мембраной, отделяющей жидкую среду, закачиваемую насосом, от воздушной;
• блок управления, обеспечивающий функционирование насосной станции в автоматическом режиме, включение и отключение насоса при достижении уровня давления в гидроаккумуляторе определенного значения;
• контрольные приборы, основной из которых – манометр, позволяющий определить уровень давления в системе водопроводной насосной станции (ВНС).

Как правильно выбрать насосную установку

Вопрос о том, как подключить насосную станцию к колодцу или скважине, является второстепенным. Сначала следует правильно выбрать соответствующее оборудование. При этом надо руководствоваться целым рядом факторов.

Назначение

По своему назначению насосные станции делятся на два основных типа: бытовые и промышленные. Последними, как понятно из их названия, оснащаются производственные предприятия. Технические характеристики данных установок позволяют использовать их для перекачивания значительных объемов жидкой среды. Подключение, регулировка и тем более монтаж насосных станций промышленного типа осуществляются квалифицированными специалистами.

Насосные станции бытового класса отличаются простотой монтажа и удобством использования

Установку насосной станции своими руками можно выполнить в том случае, если это оборудование предназначено для решения бытовых задач (обеспечение дачи или загородного дома требуемым объемом воды, используемой для бытовых нужд, полива зеленых насаждений, организации отопления и работы стиральных и посудомоечных машин, бойлеров, душевых кабинок, проточных водонагревателей и др.).

Тип источника

Насосная станция для частного дома может подключаться к различным источникам водоснабжения. Каждый из них определяет схему, по которой надо устанавливать насосную станцию.

Режим работы

Схема подключения насосной станции к колодцу, скважине или водопроводу может подразумевать ручной или автоматический режим. По требуемой степени мобильности на современном рынке можно подобрать стационарную или мобильную модель.

Выбирая насосную станцию по режиму функционирования и другим параметрам, надо также учитывать, какое количество воды она должна перекачивать в единицу времени. Так, принято считать, что одному человеку, живущему в частном доме, требуется 250 л воды ежесуточно. При выборе насосной станции для оснащения дачи данный показатель можно несколько уменьшить.

Место установки

Установка насосной станции в частном доме может осуществляться в подвале самого строения, в отдельно стоящем здании или в кессоне. Оптимальным из всех перечисленных вариантов является монтаж станции в подвальном помещении обслуживаемого ею строения, где для нее создаются определенные условия.

Так, в частности, необходимо, чтобы водопроводная насосная станция при монтаже в подвале дома располагалась на таком уровне, который не позволит ей пострадать при подъеме грунтовых вод. Кроме того, надо проследить, чтобы насосная станция, которая устанавливается в подвальном помещении, не прикасалась своим корпусом к стенам, что может привести к их вибрации. Следует также иметь в виду, что помещение, в котором установлена насосная станция, должно быть отапливаемым. Это защитит оборудование от замерзания в нем в воды при эксплуатации в холодное время года.

Если вы решили использовать кессон, то он также должен быть утеплен, а непосредственно сама станция должна располагаться ниже уровня земли на глубине, на которой грунт уже не промерзает. Таким образом, глубина, на которой монтируется кессон, должна составлять минимум 2 метра.

В том случае, если глубина подземного источника воды, для оснащения которого используется насосная станция, не превышает десяти метров, можно остановить свой выбор на однотрубных моделях. Если же данный параметр находится в диапазоне 10–20 метров, надо выбирать двухтрубные насосные станции для колодца или скважины, оснащенные эжекторным устройством. Перед тем как заниматься оснащением подземного источника воды подобным оборудованием, надо разработать схему, по которой будет осуществляться установка насосной станции в колодец или скважину.

Если для монтажа насосной станции используется отдельное помещение, расположенное на территории приусадебного участка, то решается проблема с шумом, который издает такое оборудование, но затрудняется доступ к нему для выполнения техобслуживания и ремонта. Данный вариант также предполагает, что помещение, в котором будет установлена насосная станция, утеплено. Надо позаботиться и о том, чтобы трубы, по которым вода от такого оборудования подается в систему водоснабжения дома, были надежно защищены от промерзания.

Как осуществляется установка по различным схемам

Подключение насосной станции к водопроводу в доме, как уже говорилось выше, может осуществляться по различным схемам. Для того чтобы вы могли выбрать оптимальную из них, следует рассмотреть каждую более подробно.

Подключение по двухтрубной схеме

Подключение насосной станции к колодцу или скважине по двухтрубной схеме выполняется по следующему алгоритму.

1. Предварительно собирается эжектор (для этого понадобятся изготовленный из чугуна литой тройник с выходами для соединений и штуцер).
2. На нижний патрубок эжектора монтируется фильтр механической очистки.
3. На верхний патрубок эжектора устанавливается пластиковый раструб, к которому подсоединяется фитинг необходимой длины с диаметром 1 1/4 дюйма. Для подсоединения данного патрубка эжектора к трубопроводу определенного диаметра может потребоваться использование нескольких сгонов.
4. Для соединения последнего сгона с трубопроводом применяется муфта, изготовленная из бронзы.
5. Помещая эжектор в скважинную шахту, надо учитывать, что входной патрубок должен располагаться на расстоянии как минимум 1 метр от дна подземного источника, что защитит устройство от попадания в его внутреннюю часть крупных камней и песка.
6. Длина пластиковой трубы, к которой подсоединяется эжектор перед спуском в шахту, рассчитывается следующим образом: от расстояния от дна источника до устья колодца отнимается один метр.
7. На верхний конец обсадной трубы устанавливается трубное колено, загнутое под углом 90°. С обсадной трубой такой самодельный оголовок соединяется при помощи сантехнического скотча.
8. Верхний конец трубы, которая соединена с эжектором, вставляют в раструб самодельного оголовка и герметизируют пространство между стенками труб при помощи монтажной пены. Второй раструб такого оголовка, используя угловые переходники, соединяют с наружной частью водопровода.
9. После осуществления вышеописанных процедур к системе необходимо подключить скважинный насос с гидроаккумулятором, настроить для работы с эжектором и выполнить первый запуск насосной станции.

Более подробно познакомиться с тем, как выглядит и как практически реализуется вышеописанная схема обвязки насосной станции, можно по видео, которое несложно найти в интернете.

Осуществляя подключение насосной станции к скважине своими руками по двухтрубной схеме, следует избегать типичных ошибок, перечисленных ниже.

• При монтаже трубопровода, ведущего от насосной станции к дому, не учтен требуемый запас длины труб.
• Не слишком надежно выполнены и некачественно загерметизированы резьбовые соединения, что может стать причиной утечки воды, подаваемой в трубопровод.
• Не оказано соответствующего внимания гидробаку, который должен обеспечивать давление в трубопроводе не ниже полутора атмосфер. Если значение давления ниже, то его следует повысить, закачав в воздушную камеру воздух при помощи компрессора или простого насоса.

Подключение к водопроводной системе

Вопрос о том, как запустить насосную станцию, чтобы она перекачивала воду из магистрального водопровода, чаще всего возникает в тех случаях, когда давления недостаточно для эффективной работы отопительной системы. Чтобы правильно подключить насосную станцию к действующему водопроводу, необходимо выполнить следующие действия.

• В месте, где планируется осуществить подключение, водопроводную трубу разъединяют.
• Конец разъединенной трубы, через которую поступает вода из центральной системы, подсоединяется к гидробаку.
• На выходе из накопительного бака устанавливается насос, напорная магистраль которого соединяется с трубопроводом, идущим к дому.
• Затем выполняется электрическая часть работы (подключение электропитания насоса и осуществление его тестового пуска).
• По результатам тестового запуска насосное оборудование настраивают и регулируют.

Познакомиться с вышеописанным процессом подключения насосной станции более подробно можно также по видео, размещенным в интернете.

Очень важно разбираться не только в том, как выполнить подключение, но и в том, как отрегулировать насосную станцию, которая установлена в кессон, приямок для скважины или врезана в центральную водопроводную систему.

Правильно отрегулированный комплекс такого оборудования должен автоматически выключаться при определенном давлении (2,5–3 атм), а также автоматически включаться, когда давление жидкости в системе снижается до 1,5–1,8 атм.

Как установку насосной станции в колодце, скважине или в центральной водопроводной системе, так и ее регулировку можно выполнить и самому, главное – знать алгоритм выполнения таких процедур. После того как осуществлено подключение скважинного насоса к колодцу, выполнена установка насосной станции в скважину или врезка насосного оборудования в центральную систему водоснабжения, можно переходить к регулировке.

Любой владелец загородного дома обязательно сталкивается с проблемой водоснабжения. Попытка организовать его в коттедже/на даче аналогично городской квартире неизбежно приводит к необходимости либо приобрести насос и гидроаккумулятор, собрав затем полноценную автоматическую станцию, либо сразу купить комплектный агрегат. В чем заключается принцип работы насосной станции, общий для любого ее конструктивного исполнения? Его сущность – автоматическое поддержании заданного уровня давления в системе внутридомового водоснабжения.

Насосная станция для водоснабжения дома из открытого водоема

Общая характеристика принципа работы насосной станции

Агрегаты предназначены для водоснабжения загородных домов из любого источника: скважины, колодца, открытого водоема, центрального водопровода (как повысительные установки). В зависимости от мощности, станции, периодически включаясь и выключаясь, могут обеспечивать водой от одного до нескольких потребителей без потери напора в системе.

Как только в доме открывается хотя бы один водопроводный кран, давление, имевшееся в системе до начала водоразбора, сразу начинает падать. Когда его уровень достигает нижнего порогового значения (обычно 1 ат, максимум 2,5 ат) автоматика насосной станции включает агрегат на закачку воды. Когда кран закрывается, насос быстро доводит давление внутри системы до верхнего порогового значения (обычно 3 ат, максимум 4,5 ат), тогда автоматика отключает агрегат и забор воды прекращается. Дачник (домовладелец) получает возможность пользоваться водой для бытовых нужд (полива), просто открывая и закрывая водопроводные краны.

Основные части и компоновка

Комплектно поставляемые компактные агрегаты оснащены поверхностными самовсасывающими насосами центробежного или вихревого типа. Станции, укомплектованные погружными (скважинными) насосами, будучи распределенными (не компактными) системами, далее не рассматриваются.

Компактная насосная станция с поверхностным насосом содержит следующие основные части:

• насосную установку:
• гидроаккумулятор (мембранный гидробак);
• блок автоматики.

Насосная установка с горизонтальным расположением валов насоса и двигателя (обычно асинхронного короткозамкнутого однофазного) монтируется сверху на гидроаккумулятор также горизонтального типа. Баки некоторых фирменных станций (например, Aquario) оснащены специальными монтажными площадками под насосы. Это обеспечивает большую его устойчивость при транспортировке и эксплуатации.

В хорошо спроектированных агрегатах составные части соединяются посредством пятиходового штуцера (в просторечии «пятерика»), латунного или из нержавеющей стали. Конструктивно «пятерик» представляет собой обычный тройник с двумя дополнительными выходами, устанавливаемый на напорный патрубок насоса. Боковой выход служит для присоединения шланга-переходника (в металлооплетке) к гидроаккумулятору. Два дополнительных выхода малого диаметра служат для присоединения манометра и блока автоматики (реле давления). Оставшийся выход служит для присоединения напорного трубопровода.

Однако на рынке достаточно распространены и другие варианты компоновки станций, производители которых используют упрощенную комплектацию, отказываясь от одних комплектующих и экономя на других. Существуют станции без пятиходового штуцера, в которых реле давления, соединительный шланг и манометр крепятся непосредственно к корпусу насоса. Есть компоновка, содержащая блок автоматики, закрепленный на фланце гидроаккумулятора. При этом производители таких станций, экономя на комплектующих, жертвуют удобством потребителя при эксплуатации оборудования.

Назначение основных частей станции

Назначение насосной установки общеизвестно – подъем воды из заглубленного источника и подача в жилище под давлением по напорному трубопроводу. Из вышесказанного следует, что технически насосная станция – это электронасос, укомплектованный дополнительными элементами. позволяющими ему работать автоматически. Отсюда вытекает, что расходо-напорные характеристики станции определяются входящим в ее состав насосом.

Блок автоматики предназначен для отслеживания давления в системе водоснабжения дома. Это может быть относительно простое механическое (с пружинными задающими элементами), пневматическое или электронное реле давления, имеющее две настройки: нижний и верхний порог. Иногда встречается т.наз. «струйная» автоматика, фиксирующая начало каждого отбора воды из кранов. В любом случае данный блок включает и отключает забор воды насосом путем пуска/останова приводного электродвигателя.

Гидроаккумулятор представляет собой полый цилиндр, внутри которого расположена эластичная (резиновая, пластиковая) «груша», заполняемая водой при работе станции. Этот элемент предназначен:

• уменьшения числа включений насоса;
• для демпфирования гидроударов;
• создания оперативного запаса воды;
• поддержания давления внутри системы при выключенном насосе.

Работа его происходит аналогично мембранному расширительному баку закрытой системы отопления: заполняясь водой, подаваемой насосом, «груша» расширяется, сжимая воздух между собой и стенками стального бака, пока давление жидкости не достигнет верхнего порогового значения срабатывания автоматики. Однако «груша» гидроаккумулятора постоянно подвергается частым знакопеременным нагрузкам (в отличие от мембраны расширительного бака). Поэтому она должна быть гораздо прочнее, хотя термостойкость ее может быть ниже.

Гидроаккумулятор достаточной емкости позволяет реже включать/выключать насосную установку. Ведь износ электродвигателя и насоса происходит не вследствие длительной работы, а из-за частых пусков/остановов. Внутри дома можно выполнять водоразбор, пока избыточное давление воды в системе остается выше нижнего порогового значения.

Многие домовладельцы (дачники) не понимают назначения гидроаккумулятора. Стремясь достичь экономии бюджета, они строят автономное водоснабжение путем соединения обычного садового насоса с блоком автоматики, рассчитывая, что последний будет поддерживать давление воды непосредственно в трубах. Да, эту величину можно поддерживать стабильной таким способом. Однако гидроаккумулятор выполняет весьма важную функцию – он демпфирует (смягчает) гидроудары в системе, т.е. резкие скачки давления воды в трубах, вызываемые изменениями скорости движения потока. Данное явление возникает при открытии кранов, когда создается резкий и сильный напор воды. Гидроудары сильно сокращают сроки службы труб и запорной арматуры. Частые скачки давления могут вывести из строя смесители и другие сантехустройства.

Насосы и эжекторы

В комплектных станциях применяются насосные установки со следующими видами насосов:

• центробежными (одноступенчатыми - одно рабочее колесо, многоступенчатыми - несколько рабочих колес);
• вихревыми.

Наиболее известен и распространен центробежный вид, относящийся к типу динамических насосов, имеющих постоянное соединение входа жидкости с выходом. Вход перекачиваемой жидкости расположен на оси агрегата, выход – на максимальном удалении от оси. Внутри рабочей камеры располагается рабочее колесо из двух параллельных дисков с центральным отверстием, между которыми вдоль окружности под постоянным углом к радиусам расположены лопатки. Вращаясь, они придают частицам жидкости вращательное движение, вызывающее воздействие центробежной силы (отсюда и название!), отбрасывающей жидкость к периферии рабочей камеры, где находится выходной патрубок. Вблизи оси образуется область разрежения, характеризующаяся низким давлением, обеспечивающим постоянное всасывание жидкости.

Напорно-расходная характеристика центробежного насоса H=f(Q) существенно нелинейна (напор быстро падает) в области больших расходов Q. Этого недостатка лишены центробежные многоступенчатые агрегаты, отличающиеся повышенной мощностью, большими максимальными расходами, малошумностью, позволяющей устанавливать оснащенные ими станции непосредственно внутри дома.

Линейка популярных станций Aquario с одноступенчатыми центробежными насосами, насчитывающая около трех десятков модификаций, имеет диапазон мощностей агрегатов от 550 Вт до 1150 Вт, диапазон максимальных расходов Q_max от 40 л/мин до 80 л/мин, диапазон максимальных напоров H_max от 38 м до 54 м.

Вихревой насос также относится к динамическому типу, но жидкость через него протекает по рабочему каналу, имеющему форму кольца, охватывающего периферию рабочего колеса, напоминающего зубчатую шестерню. Отличительной особенностью такого механизма является близкое расположение входного и выходного патрубков, однако чтобы пройти от первого ко второму, жидкость протекает вдоль всей длины кольцевого канала, закручиваясь множеством вихрей (отсюда и название). Напорно-расходная характеристика вихревого насоса H=f(Q) строго линейна во всем диапазоне изменений расхода Q.

Любые вихревые насосы очень чувствительны к песку в воде, максимальный размер твердых частиц не должен превышать 0,1 мм (центробежные агрегаты некритичны к частицам до 1 мм). Производители не рекомендуют устанавливать их на источники воды с песком: песочные скважины, заиленные колодцы. Данные механизмы весьма просты в эксплуатации и ремонте, легко разбираются/собираются домашними умельцами, отличаются невысокой стоимостью.

Линейка станций Aquario с вихревыми насосами, насчитывающая девять модификаций, имеет диапазон мощностей агрегатов от 430 Вт до 760 Вт, диапазон максимальных расходов Q_max от 35 л/мин до 40 л/мин, диапазон максимальных напоров H_max от 35 м до 55 м.

Высота всасывания насосных станций

Вода открытых водоемов вблизи ее поверхности находится под действием атмосферного давления, величина которого выраженная в метрах водяного столба. равна 10 м (1 ат = 10 м вод.ст.). Даже если предположить, что внутри рабочей камеры центробежного насоса (вблизи оси) возникает абсолютный вакуум (это разумеется не так!), то разность давлений между местом водозабора и насосом не превысит 1 ат. Получается, что высота 10 м от уровня оси насоса - это теоретический предел подъема (самовсасывания) жидкости таким насосом.

Станции Aquario с центробежными насосами характеризуются максимальной высотой всасывания 8 м, складывающейся из высоты оси насоса над поверхностью 0,5 м и глубины залегания воды 7,5 м. Высота всасывания вихревого агрегата поменьше, не более 7 м (рекомендуется использовать при глубинах залегания воды до 5 м).

Высоту самовсасывания центробежного агрегата можно поднять, используя встроенный эжектор. Это дополнительный, т.наз. струйный насос, размещаемый внутри рабочей камеры основного механизма, повышая его самовсасывающую способность. Станции Aquario, оснащенные насосами со встроенным эжектором, имеют высоту всасывания 9 м.

Эжектор (самодельный/покупной) можно разместить вне насоса, опустив его внутрь водоема к месту водозабора. При этом от насоса станции к водозабору подходят два трубопровода, образующие циркуляционное кольцо, включающее основной агрегат и эжектор. Небольшая часть забираемой воды непрерывно циркулирует по кольцу, создавая внутри эжектора за счет специально созданной формы потока область высокого давления на выходе, и область низкого давления перед боковым всасывающим патрубком, через который внутрь корпуса устройства непрерывно добавляется основной поток воды, суммирующийся с небольшим потоком циркуляции. Таким способом высоту всасывания можно поднять до 10-15 м и более (правда ценой некоторого снижения кпд станции).

Секреты гидроаккумуляторов

Согласно нормативным документам (САНПиН, ГОСТР) вода, находящаяся внутри мембранных гидроаккумуляторов систем горячего и холодного водоснабжения, не должна соприкасаться со стенками стальных баков Поэтому мембрана таких устройств имеет форму мешка («груши»).

Производители предлагают очень большой ассортимент подобных устройств емкостью от 2 л до 1000 л и более. Однако в компактных насосных станциях наибольшее распространение получили гидроаккумуляторы с номинальной емкостью от 18 л до 50 л. Важно знать: фактический объем воды, могущий быть помещенным внутри такого бака, примерно вдвое-втрое меньше его номинальной емкости. Если станция собрана на баке 24 л, то запас воды составит 8-12 л. Это особенность всех мембранных баков независимо от производителя.

Проектируя систему водоснабжения, выбирают производительность насоса, соответствующую максимуму требуемого расхода. Однако продолжительность максимального расхода обычно невелика. Путем грамотного подбора емкости бака можно уменьшить производительность насоса до средней за сутки величины, покрывая пиковые расходы из гидроаккумулятора.

Большая часть изготовителей мембранных баков дают рекомендацию по определению объема гидроаккумулятора в виде следующей формулы:

• VГА = 16,5 · Qmax · (Рmах + 1) · (Рmin + 1) / n · (Рmах – Рmin) · (Р0 + 1), (л)

• Qmax – средняя величина расхода насоса, равная расчетному расходу воды в системе, л/мин;
• Рmах – верхний порог давления, сигнализирующий о необходимости выключения насоса, бар;
• Рmin – нижний порог давления, сигнализирующий о необходимости включения насоса, бар;
• Р0 – настроечное давление воздуха внутри бака, обычно принимаемое (Рmin – 0,5), бар;
• n – максимально допустимая паспортная частота включений насоса (обычно n = 12–15), 1/ч.

Пример: нужно вычислить емкость гидроаккумулятора системы, характеризуемой расчетным расходом 10 л/мин, при нижнем и верхнем порогах давлениях соответственно 1 и 3 бара.

VГА = 16,5 · 10 · (3 + 1) · (1 + 1) / 15 · (3 – 1) · (0,5 + 1) = 29,3 л.

Максимальный запас воды в «груше» гидроаккумулятора вычисляется по формуле:

• Vводы = VГА · (Рmах – Рmin) / (Рmах + 1), л

Пример: нужно вычислить объем воды в гидроаккумуляторе емкостью 30 л при Рmах = 4 и Рmin =1,5 бара.

• Vводы = 30 · (4 – 1,5) / (4 + 1) = 15 л.

Блок защиты от «сухого хода»

Практика эксплуатации насосных станций показывает существование реального риска работы насоса без воды («сухой ход»), что запрещается всеми производителями. Возникает такая ситуация в следующих случаях:

• дебит колодца/скважины менее производительности насоса (неправильный подбор насоса);
• пересыхание источников (падение дебита) в засушливый период года;
• неотслеженное опорожнение источника-емкости;
• пропадание воды в источнике-водопроводе, когда насосная станция используется как повысительная.

Представьте ситуацию: давление внутри системы меньше нижнего порогового плюс пропадает подача воды. Насос продолжает «молотить всухую», пытаясь безуспешно поднять давление. Поломка агрегата будет вполне гарантирована. Поэтому станция, укомплектованная блоком защиты от «сухого хода», гораздо надежнее защищена.

В качестве такой защиты может использоваться специальное реле давления, настроенное на низкую величину (менее 0,4 бар), называемое реле «сухого хода». Оно включается рядом с основным реле давления.

Ряд производителей предлагают датчики протока, а также реле протока, иногда именуемые прессконтролями. Последние совмещает функции обычного реле давления, дополнительно фиксирует отсутствие протекания воды через свой внутренний канал, формируя команду отключения электродвигателя насоса с небольшой задержкой относительно момента пропадания потока.

Прессконтроль всегда можно приобрести отдельно и установить в напорный трубопровод, чтобы фиксировать проток/давление воды. Штатное реле давления станции можно демонтировать. Электрическое подключение блока производится посредством шнура с вилкой и розеткой, является интуитивным, посильным даже неспециалистам.

С некоторых пор частный дом не проигрывает по своим бытовым удобствам и комфорту городской квартире. Так было не всегда, ведь раньше, если он располагался вдалеке от централизованных коммунальных систем, то частный домовладелец физически не имел возможности создать полноценное водоснабжение или канализацию. Но, как известно, спрос порождает предложение и с появлением на рынке специального оборудования для устройства бытовых коммуникаций, в частных домах стали доступными все существующие на сегодняшний день «блага цивилизации». Одним из очень важных элементов современной автономной водопроводной системы является насосная станция. Она может быть приобретена в готовом виде, а может быть собрана собственноручно. Какому бы варианту этого оборудования не было отдано предпочтение, чтобы правильно его эксплуатировать, необходимо понимать принцип работы насосной станции.

Что нужно знать при выборе агрегата?

Чтобы правильно подобрать насосную станцию под свои конкретные потребности необходимо учитывать два фактора: технические характеристики самой станции и особенности скважины.

В первом случае ключевым параметром является производительность. То есть станция должна обеспечивать подъем такого объема воды, который полностью удовлетворит все хозяйственные потребности в доме и на придомовой территории. Что касается скважины, то здесь нужно оценить такие ее характеристики:

• производительность;
• глубина;
• статистический уровень воды – при неработающем насосе;
• динамический уровень воды – при включенном насосе;
• диаметр трубы.

В подавляющем большинстве классические насосные станции способны эффективно поднимать воду со скважины, глубина которой не превышает 9 м.

Правильно установленная и подключенная к водопроводной системе насосная станция

Что касается насосной станции, то, несмотря на отсутствие официальной классификации, она может принадлежать к одной из двух категорий, которые выделяют практикующие специалисты:

• с самовсасывающим центробежным насосом;
• с самовсасывающим вихревым насосом.

Практический опыт показывает, что для дома, в котором проживает семья из 4-х человек, вполне достаточно будет установить насосную станцию малой или средней мощности. Объем гидроаккумулятора (если он входит в комплектацию) которой будет около 20 литров. Такие станции, как правило, характеризуются производительностью 2-4 м. куб. в час и напором в 45-55 метров.

Типовая схема подключения станции с гидроаккумулятором

Как устроена насосная станция?

С накопительным баком

Устройство насосной станции, где присутствует накопительный бак, на сегодня считается устаревшим, хотя такие варианты еще можно очень часто встретить. Дело в том, что накопительный бак является достаточно громоздкой конструкцией. Напор и количество воды в емкости контролируется поплавком. При снижении уровня воды до заданных величин, срабатывает датчик, который и запускает подкачку. Такая система долгое время была очень популярной, несмотря на целый ряд очевидных недостатков:

• вода идет самотеком, поэтому низкий напор;
• большие габариты;
• сложность монтажа;
• бак должен быть установлен выше уровня самой станции;
• если выйдет из строя датчик переполненности, то неизбежен перелив воды в помещение.

С гидроаккумулятором

Устройство насосной станции водоснабжения гидроаккумулятором – это принципиально новый подход в создании автономного водоснабжения. Дополненная , такая система является самой прогрессивной и характеризуется гораздо меньшим числом недостатков.

Посредством реле контролируется верхний предел давления окружающего воздуха, а в гидроаккумуляторе он сжимается под . Как только устанавливается нужное значение давления, насос отключается, а снова начнет работать при поступлении сигнала реле о нижнем пределе давления. Если потребление воды небольшое, то насос включаться не будет – в кран будет подаваться вода из бака.

Общая комплектность

Независимо от того выбрана насосная станция с накопительным баком или аккумулятором, кроме одного из этих элементов она будет укомплектована:

• насосным агрегатом;
• мембранным напорным баком, ограничивающим число запуска насоса;
• реле давления;
• манометром;
• кабелем;
• разъемом для подключения;
• клеммами для заземления.

Разновидности по виду насоса

Со встроенным эжектором

Насосные станции классифицируются по типу рабочего насоса, который может быть с эжектором и без. Принцип работы эжекторных модификаций (со встроенным эжектором) заключается в том, что вода поднимается за счет созданного разряжения. Они имеют более высокую стоимость в сравнении с более простыми моделями, но благодаря особой конструкции способны подавать воду с больших глубин – 20-45 м.

Такое насосное оборудование характеризуется высокой производительностью, но работа сопровождается высоким уровнем шума. По этой причине, такая насосная станция должна устанавливаться в подсобном помещении и при возможности за пределами жилого дома. Оборудованию такого типа чаще всего отдается предпочтение при ведении большого подсобного хозяйства и для удовлетворения садово-огородных потребностей.

Такой компактный вид имеет очень производительная станция со встроенным эжектором

С выносным эжектором

Кроме того, потребителям предлагаются насосы с эжектором выносным, который, вместе с двумя трубами опускается в скважину или колодец. По одной трубе вода подается вниз в эжектор, что приводит к созданию всасывающей струи. Такая конструкция заметно проигрывает по сравнению с классическим эжекторным насосом по своим эксплуатационным характеристикам.

Такие насосы «боятся» наличия в системе воздуха и песка. Кроме того их КПД значительно ниже. Но зато станция с подобным насосом может без проблем быть размещена в доме, даже, если колодец находится на расстоянии 20-40 метров.

Сравнительная таблица рабочих параметров насосной станции с выносным эжектором на примере моделей Pedrollo для дачи

Безэжекторные конструкции

При оснащении насосной станции оборудованием без эжектора всасывание воды выполняется по другой схеме. В этом случае ключевая роль принадлежит специальной многоступенчатой конструкции, относящейся к гидравлической части. Подобные насосы работают фактически бесшумно и с меньшим энергопотреблением.

В данной статье мы отразили лишь основные варианты устройства классической насосной станции. Именно подобные конструкции можно чаще всего встретить в частных домовладениях. На самом деле насосов, на базе которых и собираются станции, существует огромное количество. Каждый может самостоятельно собрать такое оборудование с учетом собственных возможностей и потребностей.

Принцип работы насосной станции очень прост – вода закачивается в накопительную емкость насосом, которая пополняется по мере расхода жидкости. Причем за уровнем воды в накопителе следит особый датчик, включающий и выключающий насос.

Впрочем, за внешней простотой принципа работы кроется достаточно сложное устройство насосной станции водоснабжения. И в данной статье мы рассмотрим не только принципы работы, но и варианты конструкции насосных станций.

Самые главные составные части любой насосной станции – это накопитель и сам насос. Причем накопители могут быть всего двух типов – бак и аккумулятор. А насосы трех типов – со встроенным эжектором, с выносным эжектором и без эжектора.

Кроме того, в конструкции станции есть и связующее звено, регулирующее работу насоса и процесс наполнения бака – управляющий элемент, в основе которого лежит либо поплавковый клапан, либо датчик давления.

При этом все вышеописанные разновидности накопителей, насосов и регуляторов влияют не только на конструкцию станции, но и на сам принцип работы устройства для перекачки воды. И далее по тексту мы отследим влияние этих узлов на устройство и принцип работы станций.

Насосные станции с накопительным баком: описание работы и обзор конструкции

Такие станции строили совсем недавно, а сейчас они устарели и морально и технически. Принцип работы подобной системы основан на перекачивании воды из колодца (скважины) в достаточно габаритную емкость, расположенную в чердачном пространстве дома.

В итоге, вода поступает к потребителям самотеком, а уровень жидкости в накопительном баке контролирует особый клапан поплавкового типа. Кончилась вода – поплавок «упал» и «включил» насос. Вода наполнила бак – поплавок «всплыл» и отключил насос.

Несомненный плюс такой конструкции – высокая энергетическая эффективность. Станция не работает до тех пор, пока не опустеет бак. То есть, насос не включается после каждого поворота вентиля крана.

Кроме того, такие станции подходят к скважинам с малым дебетом, который выкачивается буквально за считанные минуты. В этом случае огромный накопительный бак выступает как предохранитель, обеспечивающий паузу для наполнения скважины до статического уровня.

Без накопительного бака скважины с малым дебетом заиливаются за считанные месяцы. Поэтому данный узел монтируют даже в системах с гидроаккумулятором.

К недостаткам такой конструкции относится высокий риск «заливания» нижних помещений (в случае чердачного месторасположения – это, по сути, весь дом). Поэтому в верхнюю часть бака вваривают предохранительный патрубок, выводимый за пределы строения.

Ну а сам бак в наши дни производят из инертного полимера, не меняющего вкус или запах воды и не подверженного коррозии в принципе.

Принцип работы и устройство насосной станции водоснабжения гидроаккумулятором

По такому принципу работают все современные станции. Вместо накопительного бака здесь используют гидроаккумулятор – герметичную емкость, разделенную на два отсека эластичной мембраной. Причем в первый отсек закачивают воздух, а во второй – воду.

В итоге, чем больше воды во втором отсеке, тем выше давление на выходе из накопителя (воздух за эластичной мембраной уплотняется и начинает работать как амортизатор). Соответственно появляется возможность регулировать давление в домашнем водопроводе даже в случае размещения аккумулятора в подвале строения. Напор в водоводе обеспечивает сжатый воздух, давящий на мембрану.

А за наполнением гидроаккумулятора следит особый датчик давления, включающий и выключающий насос станции. Подобная конструкция исключает саму возможность протечек из-за переполнения аккумулятора.

Однако, есть у такой схемы и недостатки. Самый главный из которых – небольшой объем «запаса» воды. Вместимость типового аккумулятора – 20-25 литров. Для сиюминутных нужд этого вполне достаточно, но скважину с малым дебетом такая система обслуживать уже не может.

Кроме того, гидроаккумулятор это достаточно дорогое изделие, ведь он функционирует под достаточно большим давлением. Поэтому его производят только из стали, что приводит к появлению еще одной проблемы – угрозы разрушения бака под действием коррозии. Впрочем, эта беда легко устранима – емкость можно изготовить из нержавейки или оцинковать.

Насосные станции со встроенным эжектором — описание конструкции

Станции с внутренним эжектором можно оснащать и гидроаккумуляторами, и накопительными баками. Конструктивная особенность, в данном случае, кроется в конструкции заборного узла самого насоса.

Вода из скважины поднимается по трубе, в которой создается разрежение. Причем условие для транспортировки жидкости создает особый узел насоса – эжектор — прокачивающий сквозь себя воздух, «газированную» воду и, наконец,100-процентную жидкость. Содержание воздуха в жидкости может достигать и 25 процентов.

Соединенный со встроенным эжектором насос всегда центробежный – работает на крыльчатке. Вибрационный аналог просто не выдержит таких объемов воздуха в трубе. В итоге, такой насос сильно шумит при работе и выкачивает воду только из скважины глубиной до 10 метров . При этом насос со встроенным эжектором практически не реагирует на присутствие песка в жидкости.

Принцип работы и конструкция станций с выносным эжектором
Насосы с эжектором выносным отличаются от вышеописанных устройств месторасположением заборного узла. Он вынесен за пределы корпуса насоса. Причем к внешнему эжектору подводятся два шланга – вакуумный, в котором создается разрежение, и напорный, создающий рабочее давление в эжекторе.

Вода поднимается по вакуумному «рукаву» и сливается в накопитель или перетекает в нагнетательный «рукав». Напор в нагнетательном рукаве поддерживается насосом и провоцирует, посредством эжектора, разрежение в вакуумной трубе.

Выносной заборный узел (эжектор) обслуживается вибрационным насосом, для которого характерно неприятие сильно загрязненной и «газированной» воды. Впрочем, поскольку эжектор заглублен ниже зеркала колодца с последним проблем практически не бывает. А от частиц ила заборное отверстие эжектора защитит фильтрующая решетка.

Главное достоинство такой конструкционной схемы заключается в практически неограниченной глубине обслуживаемой скважины. Однако, в силу особенности строения насоса, большая часть выносных эжекторов погружается до отметки 60 метров. При этом станция с выносным заборным узлом работает абсолютно бесшумно.

Альтернативные конструкции

В качестве альтернативы станций с встроенным или выносным эжектором можно рассматривать только системы ступенчатого подъема воды. Безэжекторные насосные станции работают по принципу шлюзов – заложенных на разной глубине промежуточных емкостей, соединяемых между собой с помощью трубопровода.

Транспортируемая среда перекачивается из нижней емкости в верхнюю. Такое решение дает возможность поднимать воду со значительных глубин. Впрочем, такие установки используются лишь в газовой промышленности и в нефтедобыче.